第四章小結(jié)(習(xí)題課)

1、2022-7-52022-7-5講授內(nèi)容講授內(nèi)容講授內(nèi)容講授內(nèi)容講授內(nèi)容講授內(nèi)容概述概述4.1熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)4.2對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱4.3傳熱計(jì)算傳熱計(jì)算4.4對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式4.5輻射傳熱輻射傳熱4.6換熱器換熱器4.72022-7-5第四章第四章第四章第四章第四章第四章 小結(jié)小結(jié)小結(jié)小結(jié)小結(jié)小結(jié)2 2基本公式基本公式3 3習(xí)題冊(cè)詳解習(xí)題冊(cè)詳解1 1基本概念基本概念2022-7-5一、基本概念一、基本概念1. 導(dǎo)熱導(dǎo)熱 物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移，僅借分子、原子和自由電物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移，僅借分子、原子和自由電子等的微觀熱運(yùn)動(dòng)而引起的熱量傳遞過(guò)程稱為熱傳導(dǎo)。子等的

2、微觀熱運(yùn)動(dòng)而引起的熱量傳遞過(guò)程稱為熱傳導(dǎo)。2. 對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移所引起的熱傳遞過(guò)程稱為流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移所引起的熱傳遞過(guò)程稱為熱對(duì)流熱對(duì)流。流體流過(guò)固體表面時(shí)，流體流過(guò)固體表面時(shí)，發(fā)生的對(duì)流和熱傳導(dǎo)聯(lián)合作用的傳熱過(guò)程發(fā)生的對(duì)流和熱傳導(dǎo)聯(lián)合作用的傳熱過(guò)程，稱為，稱為對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱。3. 輻射傳熱輻射傳熱輻射傳熱是指不同物體間相互輻射和吸收能量的綜合過(guò)程。輻射傳熱是指不同物體間相互輻射和吸收能量的綜合過(guò)程。2022-7-54. 傳熱速率傳熱速率 單位時(shí)間通過(guò)傳熱面積所傳遞的熱量（單位時(shí)間通過(guò)傳熱面積所傳遞的熱量（W）。）。5. 傳熱速度（熱通量）傳熱速度（熱通量

3、） 單位時(shí)間通過(guò)單位傳熱面積所傳遞的熱量（單位時(shí)間通過(guò)單位傳熱面積所傳遞的熱量（W/m2）。）。6. 等溫面等溫面 溫度場(chǎng)中，溫度場(chǎng)中，同一時(shí)刻下同一時(shí)刻下溫度相同的各點(diǎn)所組成的面稱為等溫度相同的各點(diǎn)所組成的面稱為等溫面。溫面。 溫度不同的等溫面彼此不能相交。溫度不同的等溫面彼此不能相交。2022-7-5二、基本公式二、基本公式1. 熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)tdQdSn 傅立葉定律傅立葉定律 1212ttttQbRS單層平壁：?jiǎn)螌悠奖冢憾鄬悠奖冢憾鄬悠奖冢?11111nnnniiiiittttQbRS單層圓筒壁：?jiǎn)螌訄A筒壁：1212mttttQbRS多層圓筒壁：多層圓筒壁：111111nnnniiiiim

4、ittttQbRS2022-7-52. 對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱()1wwTTdQTTdSdS牛頓冷卻定律牛頓冷卻定律 tSQwwwdtdtTTdytdy 理論上計(jì)算對(duì)流傳熱系數(shù)的基礎(chǔ)理論上計(jì)算對(duì)流傳熱系數(shù)的基礎(chǔ)2022-7-5對(duì)流傳熱系數(shù)對(duì)流傳熱系數(shù) （1）無(wú)相變強(qiáng)制對(duì)流經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式）無(wú)相變強(qiáng)制對(duì)流經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 (Re,Pr)Nuf管管內(nèi)內(nèi)流流動(dòng)動(dòng)層流：層流：0.141/31/31/31.86RePriwdNuL過(guò)渡流：過(guò)渡流： 按湍流的公式計(jì)算按湍流的公式計(jì)算，然后再乘以校正系數(shù)然后再乘以校正系數(shù)。 51.86 101Re 湍流：湍流：0.80.023Prniid ud2022-7-5管管外外流流動(dòng)動(dòng)

5、垂直流動(dòng)垂直流動(dòng)有折流板平行流動(dòng)有折流板平行流動(dòng)0.140.551/30.36RePrwNu錯(cuò)列錯(cuò)列0.60.330.33RePrNu 直列直列0.60.330.26RePrNu （2） 自然對(duì)流傳熱過(guò)程自然對(duì)流傳熱過(guò)程Pr),(GrfNu 大空間：大空間：PrnNuC Gr2022-7-53. 輻射傳熱輻射傳熱4400100bTETC斯蒂芬斯蒂芬-玻耳茲曼定律（黑體的輻射能力）玻耳茲曼定律（黑體的輻射能力） 斯蒂芬斯蒂芬-玻耳茲曼定律（推廣，灰體的輻射能力）玻耳茲曼定律（推廣，灰體的輻射能力） 4100TEC黑度（發(fā)射率）：黑度（發(fā)射率）：bEE40100TEC2022-7-51212( )

6、bEEEEf TAAA克?；舴蚨煽讼；舴蚨?bEEbEEAbEAE 兩固體間輻射傳熱速率：兩固體間輻射傳熱速率：44121 21 2100100TTQCS2022-7-54. 傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)K的計(jì)算的計(jì)算基于外表面積總傳熱系數(shù)計(jì)算公式基于外表面積總傳熱系數(shù)計(jì)算公式11oooSisoiiimoKddbdRRddd5. 總傳熱速率方程總傳熱速率方程mtKSQ2121lnmttttt6. 平均傳熱溫度差（適用于并流及逆流）平均傳熱溫度差（適用于并流及逆流）2022-7-57. 熱平衡方程熱平衡方程1221hhhcccQWHHWHH1221hphcpcQW cTTW ctt（1）飽和蒸汽冷凝，冷

7、凝液在飽和溫度下離開(kāi)：）飽和蒸汽冷凝，冷凝液在飽和溫度下離開(kāi)： 12ttcWrWQpcch（2）冷凝液的溫度低于飽和溫度離開(kāi)換熱器：）冷凝液的溫度低于飽和溫度離開(kāi)換熱器： 221hphsc pcQ W r cT TWctt無(wú)相變無(wú)相變有相變有相變2022-7-5三、習(xí)題冊(cè)詳解三、習(xí)題冊(cè)詳解（二）單項(xiàng)選擇題（二）單項(xiàng)選擇題1、判斷下面的說(shuō)法哪一種是錯(cuò)誤的、判斷下面的說(shuō)法哪一種是錯(cuò)誤的 。 B 在同一溫度下，物體吸收率在同一溫度下，物體吸收率A與黑度與黑度在數(shù)值上相等，在數(shù)值上相等，因此因此A與與的物理意義相同的物理意義相同 2、在房間中利用火爐進(jìn)行取暖時(shí)，其傳熱方式為、在房間中利用火爐進(jìn)行取暖時(shí)

8、，其傳熱方式為 。 C 對(duì)流和輻射對(duì)流和輻射 3、沸騰傳熱的壁面與沸騰流體溫差增大，其給熱系數(shù)、沸騰傳熱的壁面與沸騰流體溫差增大，其給熱系數(shù) 。 C 只在某范圍變大，只在某范圍變大，P259（圖（圖432） 4、在溫度、在溫度T時(shí)，已知耐火磚輻射能力大于磨光銅的輻射能力，耐時(shí)，已知耐火磚輻射能力大于磨光銅的輻射能力，耐火磚的黑度是下列三數(shù)值之一，其黑度為火磚的黑度是下列三數(shù)值之一，其黑度為_(kāi)。 A 0.85 2022-7-55、已知當(dāng)溫度為、已知當(dāng)溫度為T(mén)時(shí)，耐火磚的輻射能力大于鋁板的輻射能力，時(shí)，耐火磚的輻射能力大于鋁板的輻射能力，則鋁的黑度則鋁的黑度 耐火磚的黑度。耐火磚的黑度。 D 小于

9、小于 6、多層間壁傳熱時(shí)，各層的溫度降與各相應(yīng)層的熱阻、多層間壁傳熱時(shí)，各層的溫度降與各相應(yīng)層的熱阻 。 A 成正比成正比 7、在列管換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，下面兩項(xiàng)判斷是否、在列管換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，下面兩項(xiàng)判斷是否正確正確 。說(shuō)明：管壁溫度接近于熱阻小的那一側(cè)流體的溫度（參見(jiàn)說(shuō)明：管壁溫度接近于熱阻小的那一側(cè)流體的溫度（參見(jiàn)P262，例題例題418。飽和蒸汽的對(duì)流給熱系數(shù)遠(yuǎn)大于空氣的對(duì)流給熱系數(shù)。飽和蒸汽的對(duì)流給熱系數(shù)遠(yuǎn)大于空氣的對(duì)流給熱系數(shù)。111K蒸汽空氣A 甲乙均對(duì)甲乙均對(duì) 2022-7-58、列管換熱器管程常用流速范圍為：一般液體、列管換熱器管程常用流速范圍為：一般

10、液體 ，氣體，氣體_。 A 0.5 3 m/s，參見(jiàn)參見(jiàn)P280表表413 C 530 m/s 9、一管殼式換熱器，管內(nèi)走液體，管間走蒸汽，由于液體入口、一管殼式換熱器，管內(nèi)走液體，管間走蒸汽，由于液體入口溫度下降，在流量不變情況下，仍要達(dá)到原來(lái)的出口溫度，溫度下降，在流量不變情況下，仍要達(dá)到原來(lái)的出口溫度，此設(shè)備已不允許再提高蒸汽壓力強(qiáng)度，采取簡(jiǎn)便有效措施此設(shè)備已不允許再提高蒸汽壓力強(qiáng)度，采取簡(jiǎn)便有效措施_ 。 A 管內(nèi)加擾流內(nèi)件管內(nèi)加擾流內(nèi)件 10、碳鋼的導(dǎo)熱率為、碳鋼的導(dǎo)熱率為_(kāi)；不銹鋼的導(dǎo)熱率為；不銹鋼的導(dǎo)熱率為_(kāi)；銅的；銅的導(dǎo)熱率為導(dǎo)熱率為_(kāi)；常壓常溫空氣的導(dǎo)熱率為；常壓常溫空氣的導(dǎo)

11、熱率為_(kāi)；常溫；常溫水的導(dǎo)熱率為水的導(dǎo)熱率為_(kāi)。 C 45W/（m） D 16W/（m） B 370W/（m） F 0.025W/（m） E 0.62W/（m） 2022-7-511、套管冷凝器的內(nèi)管走空氣，管間走飽和水蒸氣，如果蒸汽壓、套管冷凝器的內(nèi)管走空氣，管間走飽和水蒸氣，如果蒸汽壓力一定，空氣進(jìn)口溫度一定，當(dāng)空氣流量增加時(shí)力一定，空氣進(jìn)口溫度一定，當(dāng)空氣流量增加時(shí) A 增大增大 B 減小減小 （1）傳熱系數(shù)）傳熱系數(shù)K應(yīng)應(yīng) （2）空氣出口溫度）空氣出口溫度 （3）壁溫）壁溫 B 略有減小略有減小 12、一定流量的液體在一、一定流量的液體在一 252.5mm的直管內(nèi)作湍流流動(dòng)，其的直管內(nèi)

12、作湍流流動(dòng)，其對(duì)流給熱系數(shù)對(duì)流給熱系數(shù) 1000W/(m2)。如。如流量流量與物性都不變，改與物性都不變，改用 一用 一 1 9 2 m m 的 直 管 ， 則 其的 直 管 ， 則 其 值 將 變 為值 將 變 為 _ _ _ _ _ _ W/(m2)。 湍流：湍流：0.80.023Prniid ud1.81idD 1678 2022-7-513、穿過(guò)三層平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱過(guò)程，如圖所示。試比較第一層的、穿過(guò)三層平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱過(guò)程，如圖所示。試比較第一層的熱阻熱阻 R1與第二、三層熱阻與第二、三層熱阻R2、R3的大小的大小_。 R1= R2+R32022-7-514、（、（1）在一列管式換熱器中

13、，用冷卻水冷凝酒精蒸汽，換熱）在一列管式換熱器中，用冷卻水冷凝酒精蒸汽，換熱器最好器最好_放置；冷卻水應(yīng)走放置；冷卻水應(yīng)走_(dá)。 （2）已知某平壁外兩層不等厚（）已知某平壁外兩層不等厚（b1b2）保溫材料的溫度分布曲）保溫材料的溫度分布曲線如圖示，則線如圖示，則A 層導(dǎo)熱率層導(dǎo)熱率_ B 層的導(dǎo)熱率。層的導(dǎo)熱率。A 水平水平 C 管內(nèi)管內(nèi) C 大于大于? 15、穩(wěn)定傳熱是指、穩(wěn)定傳熱是指 。 B 傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度僅隨位置變，而不隨時(shí)間變傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度僅隨位置變，而不隨時(shí)間變16、棉花保溫性能好，主要是因?yàn)椤⒚藁ū匦阅芎?，主要是因?yàn)?。 C 棉花中含有大量空氣，而空氣的運(yùn)動(dòng)又受到阻礙棉

14、花中含有大量空氣，而空氣的運(yùn)動(dòng)又受到阻礙2022-7-517、無(wú)相變強(qiáng)制對(duì)流來(lái)自、無(wú)相變強(qiáng)制對(duì)流來(lái)自 。 C 因次分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)合（半理論、半經(jīng)驗(yàn)方法）因次分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)合（半理論、半經(jīng)驗(yàn)方法） 18、在蒸汽冷凝中，不凝氣體的存在對(duì)的影響是、在蒸汽冷凝中，不凝氣體的存在對(duì)的影響是 。 B 使使值大大降低值大大降低 19、紅磚的黑度為、紅磚的黑度為0.93，若溫度為，若溫度為300，則紅磚的發(fā)射能力，則紅磚的發(fā)射能力為為_(kāi)W/m2。 40100TECC0=5.67 W/m2.K4B 568420、換熱器中冷熱流體進(jìn)出口溫度一定時(shí)，下面說(shuō)法中正確的、換熱器中冷熱流體進(jìn)出口溫度一定時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是

15、是 。 D tm并并 tm折折 21、對(duì)在蒸汽與空氣間壁換熱過(guò)程中，為強(qiáng)化傳熱下列方案中、對(duì)在蒸汽與空氣間壁換熱過(guò)程中，為強(qiáng)化傳熱下列方案中的的 在工程上可行。在工程上可行。 A 提高空氣流速提高空氣流速 2022-7-522、在間壁換熱器中，當(dāng)兩流體均變溫時(shí)，采用折流的目的是、在間壁換熱器中，當(dāng)兩流體均變溫時(shí)，采用折流的目的是_。 A 提高提高K 23、100時(shí)銅的導(dǎo)熱率為時(shí)銅的導(dǎo)熱率為 ，18時(shí)鋼的導(dǎo)熱率時(shí)鋼的導(dǎo)熱率近似為近似為 ，20時(shí)空氣的導(dǎo)熱率近似為時(shí)空氣的導(dǎo)熱率近似為_(kāi)，20水的導(dǎo)熱率近似為水的導(dǎo)熱率近似為_(kāi)。 C 377W/（mK） A 45W/（mK） B 0.026W/（mK

16、） D 0.6W/（mK） 24、在相同溫度下，實(shí)際物體的吸收率、在相同溫度下，實(shí)際物體的吸收率A與黑體的吸收率與黑體的吸收率A0的的關(guān)系是關(guān)系是 。 C A A0 25、判斷下面關(guān)于系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定傳熱時(shí)的說(shuō)法哪一個(gè)是錯(cuò)誤的、判斷下面關(guān)于系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定傳熱時(shí)的說(shuō)法哪一個(gè)是錯(cuò)誤的_。 C 總的傳熱速率等于通過(guò)垂直于熱流方向的各傳總的傳熱速率等于通過(guò)垂直于熱流方向的各傳熱面的傳熱速率之和熱面的傳熱速率之和2022-7-526、一管殼式換熱器，管內(nèi)走液體，管間走蒸汽，由于液體入、一管殼式換熱器，管內(nèi)走液體，管間走蒸汽，由于液體入口溫度下降，在流量不變情況下，仍要達(dá)到原來(lái)的出口溫口溫度下降，在流量不變情況

17、下，仍要達(dá)到原來(lái)的出口溫度，此設(shè)備已不允許再提高蒸汽壓力強(qiáng)度，采取簡(jiǎn)便有效度，此設(shè)備已不允許再提高蒸汽壓力強(qiáng)度，采取簡(jiǎn)便有效措施措施 。 A 管內(nèi)加擾流內(nèi)件管內(nèi)加擾流內(nèi)件 27、有一列管換熱器，由、有一列管換熱器，由38根根 25 2.5mm無(wú)縫鋼管組成，某無(wú)縫鋼管組成，某有機(jī)蒸汽在管外冷凝，管內(nèi)通冷卻水，水流速有機(jī)蒸汽在管外冷凝，管內(nèi)通冷卻水，水流速0.5m/s，相，相應(yīng)的應(yīng)的Re=104及對(duì)流給熱膜系數(shù)為及對(duì)流給熱膜系數(shù)為 。當(dāng)水流量減為一半時(shí)。當(dāng)水流量減為一半時(shí)，對(duì)流給熱膜系數(shù)改變?yōu)?，?duì)流給熱膜系數(shù)改變?yōu)?，則，則 。 湍流：湍流：0.80.023Prniid ud0.8u0.8(1 2

18、) A2022-7-528、兩流體在一套管換熱器中換熱，熱流體溫度由、兩流體在一套管換熱器中換熱，熱流體溫度由90降至降至60，冷流體溫度由，冷流體溫度由20升至升至50。若逆流操作，。若逆流操作， tm 。 D 40 29、熱傳遞的基本方式是：、熱傳遞的基本方式是： 、對(duì)流、輻射。、對(duì)流、輻射。 A 傳導(dǎo)傳導(dǎo) 30、物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移，僅借分子、原子和自由電、物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移，僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而引起的熱量傳遞稱為子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而引起的熱量傳遞稱為 。 A 熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo) 31、流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移所引起的熱傳遞過(guò)程稱為、流體各部分之間

19、發(fā)生相對(duì)位移所引起的熱傳遞過(guò)程稱為 。 A 熱熱 對(duì)流對(duì)流 32、物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的順序是：、物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的順序是： 。 A 金屬一般固體液體氣體金屬一般固體液體氣體 33、吸收率、吸收率 1的物體稱為黑體。的物體稱為黑體。 C 等于等于 2022-7-534、 等于等于1的物體稱為白體。的物體稱為白體。 B 反射率反射率 35、單原子氣體和對(duì)稱雙原子氣體均可視為、單原子氣體和對(duì)稱雙原子氣體均可視為 。 D 透熱體透熱體 36、液體是、液體是 。 D 不透熱體不透熱體 37、在管殼式換熱器中，不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管內(nèi)，因?yàn)?、在管殼式換熱器中，不潔凈和易結(jié)垢的流體宜走管內(nèi)，因?yàn)楣軆?nèi)管內(nèi) 。 A

20、清洗比較方便清洗比較方便 38、在管殼式換熱器中，腐蝕性的流體宜走管內(nèi)，以免、在管殼式換熱器中，腐蝕性的流體宜走管內(nèi)，以免 ，而且管子也便于清洗和檢修。而且管子也便于清洗和檢修。 A 殼體和管子同時(shí)受腐蝕殼體和管子同時(shí)受腐蝕 39、在管殼式換熱器中，壓強(qiáng)高的流體宜走管內(nèi)，以免、在管殼式換熱器中，壓強(qiáng)高的流體宜走管內(nèi)，以免 ，可節(jié)省殼程金屬消耗量?？晒?jié)省殼程金屬消耗量。 A 殼體受壓殼體受壓 2022-7-540、在管殼式換熱器中，飽和蒸氣宜走管間，以便于、在管殼式換熱器中，飽和蒸氣宜走管間，以便于 ，且蒸氣較潔凈，它對(duì)清洗無(wú)要求。且蒸氣較潔凈，它對(duì)清洗無(wú)要求。 A 及時(shí)排除冷凝液及時(shí)排除冷凝液

21、 41、在管殼式換熱器中，有毒流體宜走管內(nèi)，使、在管殼式換熱器中，有毒流體宜走管內(nèi)，使 。 A 泄漏機(jī)會(huì)較少泄漏機(jī)會(huì)較少 42、在管殼式換熱器中，被冷卻的流體宜走管間，可利用外殼向、在管殼式換熱器中，被冷卻的流體宜走管間，可利用外殼向外的散熱作用，外的散熱作用， 。 A 以增強(qiáng)冷卻效果以增強(qiáng)冷卻效果 43、在管殼式換熱器中，黏度大的液體或流量較小的流體宜、在管殼式換熱器中，黏度大的液體或流量較小的流體宜走走 ，因流體在有折流擋板的殼程流動(dòng)時(shí)，因流體在有折流擋板的殼程流動(dòng)時(shí)，由于流速和流向的不斷改變，在低，由于流速和流向的不斷改變，在低Re值（值（Re100）下即可達(dá)到湍流，以提高對(duì)流傳熱系數(shù)。

22、下即可達(dá)到湍流，以提高對(duì)流傳熱系數(shù)。 B 管間管間 2022-7-544、對(duì)于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，若兩流體的溫差較大，對(duì)流傳熱系、對(duì)于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，若兩流體的溫差較大，對(duì)流傳熱系數(shù)較大者宜走數(shù)較大者宜走 ，因壁面溫度與，因壁面溫度與 大的流體溫度大的流體溫度相近，可以減少熱應(yīng)力。相近，可以減少熱應(yīng)力。 B 管間管間 45、在管殼式換熱器中安裝折流擋板的目的，是為了加大殼程流、在管殼式換熱器中安裝折流擋板的目的，是為了加大殼程流體的體的 ，使湍動(dòng)程度加劇，以提高殼程對(duì)流傳熱系數(shù)。，使湍動(dòng)程度加劇，以提高殼程對(duì)流傳熱系數(shù)。 C 速度速度 46、有一套管換熱器，環(huán)隙中有、有一套管換熱器，環(huán)隙中有1

23、19.6的蒸氣冷凝，管內(nèi)的空氣的蒸氣冷凝，管內(nèi)的空氣從從20被加熱到被加熱到50，管壁溫度應(yīng)接近，管壁溫度應(yīng)接近 。 D 119.6 47、已知在溫度、已知在溫度T時(shí)耐火磚的發(fā)射能力（輻射能力）大于銅的發(fā)時(shí)耐火磚的發(fā)射能力（輻射能力）大于銅的發(fā)射能力，則銅的黑度為射能力，則銅的黑度為 ，耐火磚的黑度為，耐火磚的黑度為 。 A 0.6 B 0.9 2022-7-548、兩灰體間進(jìn)行輻射換熱，兩者間的溫度差為、兩灰體間進(jìn)行輻射換熱，兩者間的溫度差為100。若將兩。若將兩灰體的溫度各升高灰體的溫度各升高100，則此時(shí)的輻射傳熱量與原來(lái)的傳，則此時(shí)的輻射傳熱量與原來(lái)的傳熱量相比，將熱量相比，將 。 兩

24、固體間輻射傳熱速率：兩固體間輻射傳熱速率：44121 21 2100100TTQCSA 增大增大 49、判斷下面的說(shuō)法哪一種是錯(cuò)誤的、判斷下面的說(shuō)法哪一種是錯(cuò)誤的 。 B 在同一溫度下，物體吸收率在同一溫度下，物體吸收率A與黑度與黑度在數(shù)值上相等，因在數(shù)值上相等，因此此A與與的物理意義相同的物理意義相同 50、當(dāng)換熱器中冷熱流體的進(jìn)出口溫度一定時(shí)，判斷下面的說(shuō)法、當(dāng)換熱器中冷熱流體的進(jìn)出口溫度一定時(shí)，判斷下面的說(shuō)法哪一個(gè)是錯(cuò)誤的哪一個(gè)是錯(cuò)誤的 。 B 采用逆流操作時(shí)可以節(jié)約熱流體（或冷流體）的用量采用逆流操作時(shí)可以節(jié)約熱流體（或冷流體）的用量2022-7-5三、三、 填空題填空題1、對(duì)流給熱的

25、熱阻主要在、對(duì)流給熱的熱阻主要在 ，此處的，此處的 最大。最大。 滯流內(nèi)層滯流內(nèi)層 溫度梯度溫度梯度 2、化工設(shè)備的熱損失是、化工設(shè)備的熱損失是 損失損失和和 損失之和。損失之和。 熱輻射傳熱熱輻射傳熱 對(duì)流傳熱對(duì)流傳熱 3、列管式換熱器中，殼程設(shè)有折流擋板，當(dāng)兩流體均無(wú)相變時(shí)、列管式換熱器中，殼程設(shè)有折流擋板，當(dāng)兩流體均無(wú)相變時(shí)，擋板能起強(qiáng)化傳熱的作用，其原因是：，擋板能起強(qiáng)化傳熱的作用，其原因是： ； ； 。 流速增大，使殼程的流速增大，使殼程的增大增大 流體大部分橫穿流過(guò)管束，流道短，邊界層薄流體大部分橫穿流過(guò)管束，流道短，邊界層薄流向及流速都在不斷變化，增加了擾動(dòng)，強(qiáng)化了傳熱。流向及流

26、速都在不斷變化，增加了擾動(dòng)，強(qiáng)化了傳熱。 2022-7-51211ooossiimoKddbRRdd00mK St 54導(dǎo)熱率小、密度小整個(gè)氣體都呈現(xiàn)熱阻；導(dǎo)熱率和密度都導(dǎo)熱率小、密度小整個(gè)氣體都呈現(xiàn)熱阻；導(dǎo)熱率和密度都比氣體大；很薄的液膜比氣體大；很薄的液膜6 1453 ；525 PrpC7增大增大 8R1 R2 R3，Q1 Q2 Q3 9降低；因水的導(dǎo)熱率大于保溫材料的導(dǎo)熱率降低；因水的導(dǎo)熱率大于保溫材料的導(dǎo)熱率,受潮后受潮后,水占據(jù)水占據(jù)一定的孔隙空間，使保溫層材料導(dǎo)熱率增大一定的孔隙空間，使保溫層材料導(dǎo)熱率增大,保溫效果降低。保溫效果降低。 2022-7-5 1110不凝氣和冷凝水；凝

27、氣構(gòu)成附加的氣膜傳熱阻力，而冷不凝氣和冷凝水；凝氣構(gòu)成附加的氣膜傳熱阻力，而冷凝水的積累減小換熱面積。凝水的積累減小換熱面積。 減少；愈低減少；愈低 1Qxtt120.8 13管程；殼程管程；殼程14 固定管板式、固定管板式、U型管、浮頭式換熱器；型管、浮頭式換熱器； 33.3%？2022-7-5傳熱效率傳熱效率 maxQQ最大可能的傳熱量實(shí)際傳熱量1221ttcWTTcWQpccphh11minmaxtTWcQp當(dāng)熱流體的熱容量流率較小時(shí)當(dāng)熱流體的熱容量流率較小時(shí) 1121tTcWTTcWphhphh1121tTTT若冷流體的熱容量流率較小若冷流體的熱容量流率較小 PCCphhCWcWmin

28、1112tTCWttCWPCcPCc1112tTtthc,minPhp hWcW c2022-7-51615171819膨脹節(jié)；浮頭式；膨脹節(jié)；浮頭式；U型管型管在兩固體壁面間，平行放置多塊黑度較小的遮熱板在兩固體壁面間，平行放置多塊黑度較小的遮熱板大于；小于大于；小于 大于；因?yàn)槔淠簭纳厦娓髋帕鞯较旅娓髋?，液膜逐排大于；因?yàn)槔淠簭纳厦娓髋帕鞯较旅娓髋?，液膜逐排增厚，沿垂直方向管?shù)愈多，液膜愈厚。增厚，沿垂直方向管數(shù)愈多，液膜愈厚。 T1-T2 或或t2-t1光滑；較淺光滑；較淺20套管式換熱器；列管式換熱器；夾套式換熱器；板式換熱器套管式換熱器；列管式換熱器；夾套式換熱器；板式換熱器；螺

29、旋板式換熱器；蛇管式換熱器；板翅式換熱器等任選五；螺旋板式換熱器；蛇管式換熱器；板翅式換熱器等任選五種種2022-7-5222123242526單位溫度梯度、單位導(dǎo)熱面積上所傳導(dǎo)的熱量；單位溫度梯度、單位導(dǎo)熱面積上所傳導(dǎo)的熱量；W/（m）；千卡）；千卡/小時(shí)小時(shí)米米 確定準(zhǔn)數(shù)中各物性參數(shù)的溫度確定準(zhǔn)數(shù)中各物性參數(shù)的溫度 自然對(duì)流區(qū)；核狀沸騰區(qū)；膜狀沸騰區(qū)；核狀沸騰自然對(duì)流區(qū)；核狀沸騰區(qū)；膜狀沸騰區(qū)；核狀沸騰 相等；不相等；曲線相等；不相等；曲線 1 kCaL/（kg）；）；J/（kg） 4空氣；飽和水蒸氣；蒸汽冷凝時(shí)釋放較大冷凝潛熱空氣；飽和水蒸氣；蒸汽冷凝時(shí)釋放較大冷凝潛熱 100；88 增

30、加管長(zhǎng)；如果采用增加管數(shù)的辦法，則沿垂直方增加管長(zhǎng)；如果采用增加管數(shù)的辦法，則沿垂直方向管數(shù)也增加，冷凝液從上面各排流到下面各排，液膜逐向管數(shù)也增加，冷凝液從上面各排流到下面各排，液膜逐漸增厚，漸增厚，降低降低 2022-7-52827293132滯流底層；滯流底層的傳熱機(jī)理是導(dǎo)熱，流體的導(dǎo)熱率滯流底層；滯流底層的傳熱機(jī)理是導(dǎo)熱，流體的導(dǎo)熱率一般比較低。一般比較低。 大；大于大；大于 越大越大 5 4 3 2 1 輻射輻射 33管程管程 2022-7-5353436373839管間管間 灰體灰體 0 0 0 黑度黑度 4140424344飽和蒸氣飽和蒸氣 空氣空氣 管內(nèi)管內(nèi) 管間管間 金屬金屬

31、 液液 氣體氣體 2022-7-5四、四、 判斷題判斷題1，X；2， X ；3， ；4， X ；5， X ；6， X ；7， X ；8， X ；9， X ；10， 。2022-7-51（已講）（已講）、某平壁燃燒爐是由一層耐火磚與一層普通磚砌成、某平壁燃燒爐是由一層耐火磚與一層普通磚砌成，兩層的厚度均為，兩層的厚度均為100 mm，其導(dǎo)熱系數(shù)分別為，其導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.9 W/（）及）及0.7 W/（）。待操作穩(wěn)定后，測(cè)得爐壁的內(nèi)表面溫度）。待操作穩(wěn)定后，測(cè)得爐壁的內(nèi)表面溫度為為700， 外表面溫度為外表面溫度為130。為減少燃燒爐的熱損失，在普。為減少燃燒爐的熱損失，在普通磚的外表面增加一層

32、厚度為通磚的外表面增加一層厚度為40 mm, 導(dǎo)熱系數(shù)為導(dǎo)熱系數(shù)為0.06 W/（）的保溫材料。操作穩(wěn)定后，又測(cè)得爐內(nèi)表面溫度為）的保溫材料。操作穩(wěn)定后，又測(cè)得爐內(nèi)表面溫度為740，外表面溫度為，外表面溫度為90。設(shè)兩層材料的導(dǎo)熱系數(shù)不變。計(jì)算加保。設(shè)兩層材料的導(dǎo)熱系數(shù)不變。計(jì)算加保溫層后爐壁的熱損失比原來(lái)減少百分之幾？溫層后爐壁的熱損失比原來(lái)減少百分之幾？六、計(jì)算題六、計(jì)算題2022-7-5解：解：加保溫層前，是雙層平壁的熱傳導(dǎo)加保溫層前，是雙層平壁的熱傳導(dǎo) 21311212700 1302240/0.7ttqw mbb100mm 100mmt1=700t3=1301=0.

33、9W/m.2=0.7W/m.2022-7-5加保溫層后，是三層平壁的熱傳導(dǎo)加保溫層后，是三層平壁的熱傳導(dǎo) 214231212374090707/6ttqw mbbb100mm100mm40mm3=0.06W/m.t4=901=0.9W/m.2=0.7W/m.熱損失減少的百分?jǐn)?shù)熱損失減少的百分?jǐn)?shù) 121224070768.4%2240qqq2022-7-52（已講）（已講）、外徑為、外徑為426 mm的蒸氣管道，其外包扎一層厚度為的蒸氣管道，其外包扎一層厚度為426 mm的保溫層，保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)可取為的保溫層，保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)可取為0.615 W()。

34、若蒸汽管道的外表面溫度為。若蒸汽管道的外表面溫度為177，保溫層的外表面溫度，保溫層的外表面溫度為為38，求每米管長(zhǎng)的熱損失。，求每米管長(zhǎng)的熱損失。 解：解：2323mttttQbRS323233222()lnlnmSSL rrSSrSrr2 = 0.426/2 = 0.213 m r3 = 0.213 + 0.426 = 0.639 m 2022-7-5每米管長(zhǎng)的熱損失每米管長(zhǎng)的熱損失 23322()2(17738)489/0.639lnln0.213ttQw mrLr2022-7-53 3、在一套管換熱器中，用水蒸氣加熱空氣，已知空氣側(cè)的對(duì)、在一套管換熱器中，用水蒸氣加熱空氣，已知空氣側(cè)的

35、對(duì)流給熱系數(shù)為流給熱系數(shù)為 40W/(m40W/(m2 2)，蒸汽冷凝側(cè)的對(duì)流給熱系數(shù)為，蒸汽冷凝側(cè)的對(duì)流給熱系數(shù)為5000W5000W(m(m2 2)，現(xiàn)欲提高此傳熱過(guò)程的總傳熱系數(shù)，應(yīng)從何，現(xiàn)欲提高此傳熱過(guò)程的總傳熱系數(shù)，應(yīng)從何著手解決？試用具體數(shù)據(jù)說(shuō)明理由。（注：管壁熱阻及污垢著手解決？試用具體數(shù)據(jù)說(shuō)明理由。（注：管壁熱阻及污垢熱阻可忽略，空氣湍流）。熱阻可忽略，空氣湍流）。解：解： 當(dāng)忽略管壁及污垢熱阻時(shí)：當(dāng)忽略管壁及污垢熱阻時(shí)： 1211111500040KK=39.7 W/m2.11oooSisoiiimoddbdRRKddd2022-7-5由于由于 1 2，故應(yīng)設(shè)法增大，故應(yīng)設(shè)法

36、增大 2之值之值 湍流：湍流：23Priid ud 在管程允許的壓力降范圍內(nèi)增大空氣的流量，設(shè)將空氣流在管程允許的壓力降范圍內(nèi)增大空氣的流量，設(shè)將空氣流量提高量提高2.4倍，則倍，則 ：0.80.8222.42.44080W/m2.121178.71111500080K W/m2.2022-7-578.71.9839.7KK若將若將 1提高一倍，提高一倍， 1=10000 W/m2.121139.811111000040KW/m39.7KK2022-7-54. 某廠精餾塔頂，采用列管式冷凝器，共有某廠精餾塔頂，采用列管式冷凝器，共有252.5mm的管的管子子

37、60根，根， 管長(zhǎng)為管長(zhǎng)為2m，蒸汽走管間，冷卻水走管內(nèi)，水的流速，蒸汽走管間，冷卻水走管內(nèi)，水的流速為為1m/s 。進(jìn)、出口溫度分別為。進(jìn)、出口溫度分別為20和和60，在定性溫度下水，在定性溫度下水的物性數(shù)據(jù)為的物性數(shù)據(jù)為:=992.2kg/m3,=0.6338W/(m) =6.5610-4Pa.s Pr=4.31 （1）求管內(nèi)水的對(duì)流給熱系數(shù)；）求管內(nèi)水的對(duì)流給熱系數(shù)；（2）如使總管數(shù)減為）如使總管數(shù)減為50根，水量和水的物性視為不變，此時(shí)根，水量和水的物性視為不變，此時(shí)管內(nèi)水的對(duì)流給熱系數(shù)又為多大管內(nèi)水的對(duì)流給熱系數(shù)又為多大? 解：解： (1) 440.02 1 992.2Re3.025

38、 10100006.56 10du 2022-7-50.80.023Prniid udRe10000,0.6Pr120,管長(zhǎng)與管徑比管長(zhǎng)與管徑比 60/idl應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：0.6Pr4.311202100600.02Ld3380.023(3.025 10 )4.3150240.02W/m2.（2）當(dāng)管子根數(shù)減少時(shí)，流速變大）當(dāng)管子根數(shù)減少時(shí)，流速變大nun u 2022-7-560()() 11.2/50nuum sn 0.8()uu0.80.8()5024 1.25813uu W/m2.2022-7-55.一套管換熱器，由一套管換熱器，由483mm和和252.5mm

39、的鋼管組成，的鋼管組成，兩種流體在內(nèi)管和環(huán)隙流過(guò)，分別測(cè)得對(duì)流給熱系數(shù)為兩種流體在內(nèi)管和環(huán)隙流過(guò)，分別測(cè)得對(duì)流給熱系數(shù)為1和和2，若兩流體的，若兩流體的流量保持不變流量保持不變，并忽略出口溫度變化對(duì)物性，并忽略出口溫度變化對(duì)物性所產(chǎn)生的影響。求將內(nèi)管改所產(chǎn)生的影響。求將內(nèi)管改322.5mm后，管內(nèi)對(duì)流給熱系后，管內(nèi)對(duì)流給熱系數(shù)有何變化數(shù)有何變化?（假設(shè)流動(dòng)狀態(tài)皆為湍流）（假設(shè)流動(dòng)狀態(tài)皆為湍流）解：解： 原內(nèi)管外徑原內(nèi)管外徑d1=25 mm 原內(nèi)管內(nèi)徑原內(nèi)管內(nèi)徑d2=20 mm 新內(nèi)管外徑新內(nèi)管外徑d1=32 mm 新內(nèi)管內(nèi)徑新內(nèi)管內(nèi)徑d2=27 mm 0.80.023Prniid ud1.81

40、id1.820()0.583272022-7-56. 一套管換熱器用一套管換熱器用133的飽和水蒸汽將管內(nèi)的氯苯從的飽和水蒸汽將管內(nèi)的氯苯從33加加熱到熱到73，氯苯流量為，氯苯流量為 5500kg/h。現(xiàn)因某種原因，氯苯流量。現(xiàn)因某種原因，氯苯流量減少到減少到3300kg/h，但其進(jìn)出口溫度維持不變，試問(wèn)此時(shí)飽和，但其進(jìn)出口溫度維持不變，試問(wèn)此時(shí)飽和蒸汽溫度應(yīng)為多少才能滿足要求？此時(shí)飽和水蒸汽冷凝量為蒸汽溫度應(yīng)為多少才能滿足要求？此時(shí)飽和水蒸汽冷凝量為原工況的百分之幾？（設(shè)兩種工況下的蒸汽冷凝熱阻，管壁原工況的百分之幾？（設(shè)兩種工況下的蒸汽冷凝熱阻，管壁熱阻，垢層熱阻及熱損失均可略，且氯苯在

41、管內(nèi)作湍流流動(dòng)熱阻，垢層熱阻及熱損失均可略，且氯苯在管內(nèi)作湍流流動(dòng)，忽略兩工況下蒸汽汽化潛熱的變化），忽略兩工況下蒸汽汽化潛熱的變化） 解：解： 熱平衡方程熱平衡方程12ttcWrWQpcch總傳熱速率方程總傳熱速率方程mQKS t2022-7-521CPCmW CttKS t(1)21CPCmW CttK S t(2)當(dāng)忽略管壁及污垢熱阻時(shí)：當(dāng)忽略管壁及污垢熱阻時(shí)： 11oooSisoiiimoddbdRRKddd1oiidKd23Priid ud0.80.8uQ0.8KQ2022-7-50.833000.665500KKK 1212ln15500:23300lnTtTtK

42、TtKTt得12550013333ln0.66ln0.567330013373TtTt125.9TC /0.6mhhmK tWWK t2022-7-57. 重油和原油在單程套管換熱器中呈并流流動(dòng)，兩種油的初重油和原油在單程套管換熱器中呈并流流動(dòng)，兩種油的初溫分別為溫分別為243和和128；終溫分別為；終溫分別為167和和157。若維持。若維持兩種油的流量和初溫不變，而將兩流體改為逆流，試求此時(shí)兩種油的流量和初溫不變，而將兩流體改為逆流，試求此時(shí)流體的平均溫度差及它們的終溫。假設(shè)在兩種流動(dòng)情況下，流體的平均溫度差及它們的終溫。假設(shè)在兩種流動(dòng)情況下，流體的物性和總傳熱系數(shù)均不變化，換熱器的熱損失可

43、以忽流體的物性和總傳熱系數(shù)均不變化，換熱器的熱損失可以忽略。略。 解：解： 243(T1)167(T2)128(t1) 157(t2)并流并流243(T1)?(T2)?(t2) 128(t1)逆流逆流以上標(biāo)以上標(biāo)表示并流情況。表示并流情況。 2022-7-51221()()mhphCpcQKS tW CTTW Ctt根據(jù)熱平衡方程和傳熱速率方程可得：根據(jù)熱平衡方程和傳熱速率方程可得： 1221()()mhphCpcQKS tW CTTW Ctt 兩式相除得：兩式相除得： 12211221mmtTTttQQtTTtt根據(jù)和比定律得：根據(jù)和比定律得： 1221122112211221()()()(

44、)()()()()mmtTTttTTtttTTttTtTt2121(243 167)(157 128)47mmtttttt2022-7-5(243 128)(167 157)43115ln10mt212121ln4743()tttttt2147ln1.09343tt1.093212.98tet2022-7-5222432.98128tT12211221mmtTTttQQtTTtt222.98128243tT 220.38 243128tTt2=161.3，T2=155.42121(243 161.3)(155.4 128)49.71.093lnmttttt2022-7-58. 一套管式換熱器管

45、內(nèi)流體的對(duì)流傳熱系數(shù)一套管式換熱器管內(nèi)流體的對(duì)流傳熱系數(shù) i = 20 W/(m2)，管間流體的對(duì)流傳熱系數(shù)，管間流體的對(duì)流傳熱系數(shù) o = 350 W/(m2)。若將管內(nèi)和管間兩種流體的對(duì)流傳熱系數(shù)分別提高一倍，總?cè)魧⒐軆?nèi)和管間兩種流體的對(duì)流傳熱系數(shù)分別提高一倍，總傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)K分別相應(yīng)增加多少？（管壁熱阻及污垢熱阻可忽分別相應(yīng)增加多少？（管壁熱阻及污垢熱阻可忽略不計(jì)，管壁厚度按薄壁管處理）略不計(jì)，管壁厚度按薄壁管處理） 解：解： 11oooSisoiiimoddbdRRKddd111ioK原流動(dòng)情況的原流動(dòng)情況的K： 11120350KK=18.92 W/(m2)2022-7-5（1）管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)增加一倍）管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)增加一倍 11140350KK=25.9 W/(m2)增加了增加了89.75% 35.9 18.92100%89.75%18.92（2）管外對(duì)流傳熱系數(shù)增加一倍）管外對(duì)流傳熱系數(shù)增加一倍 11120700